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如何确定半导体是直接频带间隔还是间接频带间
时间：2019-11-02 18:28 来源：365bet备用官网 阅读次数：
| 全部展开 对于具有间接禁带（Si，Ge等）的半导体材料，在k空间中不同位置处的导通空间最小值（导带背景）和完整带的最大值。 半满能带的形成不仅需要能量吸收，还需要动量。 间接带隙半导体材料在空间k的各个位置具有最小的导带（在导带以下）和最大的带宽。 电子在状态k的动量为（h / 2pi）k，k不同，矩不同，并且需要将动量从一种状态更改为另一种状态。 因此，间接禁带半导体电子不仅吸收光子，而且还与晶体网络交换能量，从而导致间接跃迁。 电子K波矢量通过适当的声子发射或吸收而改变。 GaP是一种间接禁带半导体，即使通过间接跃迁也会发光。 然而，当将GaP和GaAs混合以形成GaAs1-xPx晶体时，可以调节x值（0 所谓的EK关系是能量与动量之间的关系。 自由空间中的粒子动量越大，能量越大。 然而，在晶体中，由于势化的网状周期性场的作用，电子能量的动量之间的关系变得更加复杂。 对应于导带的下部的力矩K不必是对应于价带的上部的力矩K，该价带是禁带中的间接半导体。 由于导带的底部和价带的顶部不在同一脉冲点，因此在该半导体中发生了电子吸收的光子从价带向导带的跃迁。它不仅受能量守恒的限制，而且还受力矩守恒的限制。 换句话说，不仅光子能量大于带宽，而且相应的电子相互作用也改变了电子的动量。 此要求更难以实现。 因此，诸如硅的间接禁带半导体不适用于光学器件。 相反，在直接禁止的半导体中，电子在移动到导带时不必改变动量。 瓦伦西亚和锗硅带Ev的上部位于布里渊区的中心，Ec导带的下部位于100方向上简单布里渊区的边界。以及布里渊区和布里渊区之间的边界。 在85倍处，对应于价带背景的波基不同。 这种类型的半导体称为间接带半导体禁止。 直接带的半导体材料是在空间k中的相同位置处的导带的最小值（导带以下）和价带的最大值。 电子需要进入导带（以形成半满带），以便产生仅需要吸收能量的导电电子和空穴。  |
